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钢球生产线模具生产技术及装备的进步
编辑:宁国市瑞达机械制造有限公司  时间:2016-07-06

自20世纪80年代以来,国内部分特殊钢厂先后引进了炉外精炼(主要是RH、LF+VD、VAD或VHD),电渣重熔、真空自耗、快锻机、精锻机、削皮机和连续退火炉等先进的冶炼、加工和热处理设备,并应用于模具钢的生产,使得模具钢的生产工艺装备有了较大提高。尤其是90年代以来,国内部分特殊厂把模具钢作为开发的重点技改项目,引进国外先进的模具扁钢轧制专业化生产线,并对一些厚板轧机进行改造,这些技改工程,大大促进了我国模具钢的发展。但是由于我国的模具钢发展的起步较晚,很多设备还需要完善和配套。近几年来,国外用VAR炉大量用于模具钢的生产,进一步减低了钢中的气体和夹杂物的含量,并减小偏析,进而提高了模具钢的使用性能。国内目前还很少有该设备。再者,我国的冶金厂在钢材精整工序、热处理设备、在线质量检测等方面还比较落后,需进一步完善。另外,瑞典、日本、和美国等工业先进国家,对于要求高的冷作模具钢和塑料模具钢(主要是含高C、V钢,如美国Crucible公司的CPM3、CPM10,Bohler-Uddeholm的VANADIS6等钢,并形成了系列化),已用粉末冶金生产,工艺已经成熟。用粉末冶金生产铸态组织为莱氏体的钢,其碳化物尺寸细小、分布均匀,提高材料的韧性和耐磨性,从而显著延长了模具的使用寿命。
  近十多年来,我国模具钢的生产技术有了较大提高。目前国内在模具钢的冶炼工艺方面,为了提高模具钢的质量的性能,一般均采用电炉冶炼+炉外精炼技术,即:EF+VHD(VAD)或UHF+LF+VD或EF+ESR工艺生产,有的企业为了提高模具钢的质量,采用EF+VHD(VAD)+ESR工艺,并在电炉初炼、精炼过程和钢锭浇注等工艺过程中进行科研攻关,取得一定效果,大大降低了钢材中气体和夹杂物的含量,提高了钢材的纯净度,有效的减少了钢材的白点、夹杂、缩管等严重的冶金缺陷。

  在热加工方面,采用高温扩散退火、多向轧制、多向锻造等技术,提高了钢球模具的等向性和组织均匀性。据有关资料介绍,国内近几年来,利用初轧机进行Cr12系列莱氏体钢的模铸钢锭热送、直接加热开坯(即所谓的“以轧代锻工艺”)取得了成功,并且成材率达85%的较高水平,大大降低了生产成本。

  在热处理方面,已能进行塑料模具钢的扁钢和板钢的预硬化处理,并能满足一般用户的使用要求,取得一定效果;在钢材的退火方面,还仅限于满足简单的硬度和脱碳层的要求。但是与国外先进水平相比,钢材的纯净度、冷作模具钢碳化物的不均匀度水平、热作模具钢材的组织与硬度的均匀性、交货状态的退火组织均匀性控制、塑料模具钢预硬化的硬度与组织均匀性和稳定性等均有一定差距。因此,国产模具钢的质量水平要赶上国外先进水平,模具钢的生产工艺研究和装备水平的改造,还有待于进一步提高。

  另外,近些年来,钢球模具在向微细化的方向发展,而制造模具用的工具钢也不例外。瑞典、日本等模具钢质量水平先进的国家,对模具钢的组织微细化进行了研究,通过改善冶炼、热加工方法及后续的热处理等一系列的综合工艺技术(称微细工艺),开发出微细工具钢,结果使钢材的韧性得到显着的提高,成功地生产出非常接近等向性(T/L=0.8~0.9,一般为T/L=0.4~0.6)的模具钢,大大提高了模具的使用寿命。因此,我国应进行模具钢的生产工艺方面的研究,以赶上国际先进水平。(模具钢)

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